Calorimetría isotérmica para el diseño seguro de reactores

Jinyao Wang, de la Universidad A&M de Texas, describe la aplicación de la calorimetría isotérmica para el diseño de reactores intrínsecamente seguros.

La identificación de condiciones de reacción inherentemente más seguras e intensificadas es un paso vital para la transformación de la síntesis tradicional por lotes/semilotes a un funcionamiento continuo. La aceleración de las reacciones se enfrenta a varios problemas de seguridad y eficiencia, como el riesgo de fuga térmica, las reacciones secundarias, la degradación del producto final y la sobrepresión del reactor. Este trabajo demuestra el uso de la metodología de superficie de respuesta para identificar condiciones de reacción intensificadas inherentemente más seguras y eficientes para la N-oxidación de 3-metilpiridina realizada en un calorímetro isotérmico semilote resistente a la presión. Las condiciones experimentales se seleccionaron para examinar diversas combinaciones de variables operativas mediante el diseño de experimentos Box-Behnken. Se desarrollaron modelos de regresión que correlacionaban la cantidad de catalizador, la velocidad de dosificación del oxidante y la temperatura de reacción con la presión del reactor y el rendimiento de óxido de N; se logró una buena concordancia con los datos experimentales obtenidos en el presente estudio y de la bibliografía. Los resultados indican que, incluso cuando se lleva a cabo en modo semilote, la reacción es intrínsecamente más segura y eficaz en condiciones intensificadas.

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Jinyao Wang - Universidad A&M de Texas